Gelombang mekanik merupakan sebuah gelombang dimana perambatannya memerlukan medium, medium tersebut dibutuhkan untuk menyalurkan energi untuk proses perambatan gelombangnya.
Salah satu pola gelombang mekanik ialah suara. Suara membutuhkan udara ata medium lainnya untuk menyalurkan energi gelombangnya untuk merambat. Tanpa udara atau medium perambatannya, gelombang suara tak dapat merambat. Oleh alasannya itulah di luar angkasa astronot tak mampu mengatakan & mendengar suara astronot yg yang lain tanpa memakai alat bantu komunikasi elektronik.
Contoh gelombang mekanik yang lain yaitu ombak dimana air merupakan media rambatnya, gelombang pada tali, & bahkan gempa bumi pula merupakan fenomena gelombang mekanik dimana dataran selaku media rambatnya.
Berdasarkan arah rambatannya & arah getarnya, gelombang dibedakan menjadi dua jenis, yakni:
Gelombang Transversal
Merupakan jenis gelombang dimana arah rambatnya tegak lurus dgn arah getarnya. Contoh gelombang transversal yakni gelombang yg merambat pada tali.
Perhatikan gambar dibawah, arah rambat gelombang menuju ke kanan, tetapi arah getarnya yakni ke atas & ke bawah.
Contoh lainnya ialah gempa bumi di mana dataran atau batuan merupakan mediumnya. Arah getarnya tegak lurus dgn arah rambatnya yg menyebabkan dataran berguncang yg merusak seluruh permukaan di setiap jalur arah rambatannya.
Ombak atau gelombang pada air pula merupakan salah satu bentuk gelombang transversal.
Gelombang Longitudinal
Merupakan jenis gelombang dimana arah rambatnya sejajar dgn arah getarnya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang yg merambat pada pegas ataupun slinky.
Perhatikan gambar di bawah, arah rambat gelombang pada slinky menuju ke kanan & arah getarnya ke kanan & ke kiri.
Contoh yang lain yaitu gelombang suara. Gelombang bunyi mengganti tekanan (merapat & merenggang) molekul-molekul di udara yg membuatnya bergetar sejajar dgn arah rambatannya.
Berikut ini, karakteristik-karakteristik yg berkaitan dgn gelombang
Panjang Gelombang
Pada Gelombang transversal, panjang gelombang merupakan panjang satu siklus gelombang, yakni dr satu puncak ke puncak setelahnya, atau dr satu lembah ke lembah setelahnya. Jika terdapat dua puncak gelombang & dua lembah, maka panjang gelombangnya yaitu dua. Panjang gelombang disebut selaku lamda (?) & satuannya meter (m).
Pada gelombang longitudinal, panjang satu gelombang yaitu panjang satu rapatan & satu regangan, atau jarak antara dua rapatan yg berurutan, atau jarak antara dua regangan yg berurutan (Perhatikan gambar di bawah).
Panjang gelombang mampu dicari dgn rumus:
Di mana:
s = jarak yg ditempuh gelombang (m)
n = banyaknya gelombang
Periode Gelombang (T)
Periode Gelombang merupakan waktu yg diperlukan untuk menempuh jarak satu panjang gelombang. Periode gelombang satuannya sekon (s)
Rumus periode gelombang yakni:
Di mana:
t = waktu (s)
n = banyaknya gelombang
Frekuensi Gelombang (f)
Frekuensi Gelombang merupakan jumlah gelombang yg terbentuk tiap detik, atau dapat diartikan selaku banyaknya satu siklus gelombang sarat yg terbentuk dlm 1 detik.
Frekuensi gelombang sangat dipengaruhi oleh panjang gelombangnya. Jika panjang gelombangnya kecil, maka frekuensi gelombangnya akan tinggi. Dan pula sebaliknya, bila panjang gelombangnya besar, maka frekuensi gelombangnya akan rendah.
Frekuensi satuannya adalah Hertz (Hz). Rumusnya yaitu:
Atau, mampu ditulis selaku berikut:
Di mana:
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
Cepat Rambat Gelombang (v)
Cepat rambat Gelombang merupakan jarak yg ditempuh gelombang tiap detiknya. Secara matematis, persamaannya dapat ditulis dgn panjang gelombang dibagi dgn watu tempuhnya:
Atau, dapat ditulis selaku berikut:
Atau, dapat pula ditulis selaku berikut:
Dimana,
? = panjang gelombang (m)
v = cepat rambat gelombang (m/s)
Contoh Soal Gelombang Mekanik & Pembahasan
Suatu gelombah transversal merambat dgn sejauh 20 cm dlm waktu 4 detik & memiliki karakteristik mirip yg diberikan pada gambar dibawah.
Tentukan:
- Frekuensi gelombang
- Panjang gelombang.
- Cepat rambatnya
Pembahasan:
Dari gambar diatas, dlm waktu 4 detik, terbentuk dua siklus gelombang transversal, sehingga didapat:
Maka, bisa didapatkan frekuensi gelombangnya yakni:
Kemudian, panjang gelombangnya bisa ditemukan dengan:
Kaprikornus, cepat rambat gelombangnya mampu didapat yakni sebesar:
v = 0,05 m/s
Kontributor: Ibadurrahman
S2 Teknik Mesin FT UI
Materi Sosiologiku.com lainnya: